[发明专利]一种基于手征超表面的多频带圆极化器

权利要求书

1.一种基于手征超表面的多频带圆极化器，所述圆极化器包括在同一平面内周期性矩阵排列的多个极化单元；其特征在于：

每个极化单元包括一层介质基板、位于介质基板正面的正面谐振结构及位于介质基板背面的背面谐振结构，所述介质基板、正面谐振结构及背面谐振结构的中心位于同一条垂直线上；

所述正面谐振结构由对向布置的一个大U 型金属环和一个小U 型金属环以及分别与所述大 U 型金属环和小 U 型金属环相连接的金属条带组成； 所述大 U 型金属环和小 U型金属环具有同一中轴线，所述金属条带即位于这条中轴线上；

所述背面谐振结构由正面谐振结构绕图形中心顺时针或逆时针旋转90°得到，其几何尺寸与正面谐振结构完全相同；

所述正面谐振结构和背面谐振结构的组合，可以在6.56GHz、7.11GHz、7.38GHz以及7.96GHz四个工作频点将线极化入射波转换为两种具有不同旋向的圆极化透射波，即多频带工作模式；

所述正面谐振结构与背面谐振结构的尺寸参数决定所述圆极化器的工作频点。

2.根据权利要求 1 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特征在于：所述大 U型金属环与小 U 型金属环具有不同的长度及宽度，且二者的开口方向相反，通过调节二者的宽度可以有效改变每个工作频点的位置。

3.根据权利要求 2 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特征在于：所述大 U型金属环包围住小 U 型金属环。

4.根据权利要求 1、2 或 3 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特征在于，所述正面谐振结构与背面谐振结构均为铜箔。

5.根据权利要求 1、2 或 3 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器， 其特征在于，所述介质基板包括聚四氟乙烯高频板、FR-4 玻璃布基板、罗杰斯系列、Taconic 系列介质基板材料。

6.根据权利要求 5 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特征在于：所述介质基板为 FR-4 玻璃布基板，其介电常数为 4.3，磁导率为 1， 损耗正切角为 0.025。

7.根据权利要求 1、2 或 3所述的基于手征超表面的多频带圆极化器， 其特征在于：所述极化单元的周期长度为 7mm，所述介质基板的厚度 t 为1.6mm，正面谐振结构及背面谐振结构的厚度为 0.035mm。

8.根据权利要求 1、2 或 3 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器， 其特征在于：从垂直于介质基板所在平面的方向上看，所述极化单元在横向及纵向上的重复个数相等，即所形成的周期阵列为正方形阵列。

9.根据权利要求 7 所述的基于手征超表面的多频带圆极化器，其特征在于：为实现周期阵列响应，重复的极化单元个数不少于 20×20=400 个。